Els cinc usos industrials principals del carbur de calci

Com funciona el carbur de calci

El carbur de calci (CaC2) es produeix en un forn d'arc elèctric fent reaccionar calç (CaO) amb carboni a temperatures superiors a 2000 graus. La seva reacció definitòria és la hidròlisi: CaC2 + 2H2O dóna C2H2 (acetilè) i Ca(OH)2. Com que la reacció és ràpida, controlable i genera un gas combustible útil, el carbur de calci es va convertir en la columna vertebral de la química de l'acetilè i continua sent un material industrial important.

Ús 1: soldadura i tall d'oxi-acetilè

L'acetilè cremat amb oxigen produeix la flama de gas-combustible pràctica més calenta, aproximadament 3160-3300 graus, que fon l'acer ràpidament. Els equips d'oxi-acetilè són portàtils, funcionen sense alimentació elèctrica i s'utilitzen per tallar plaques gruixudes, reparacions de soldadura, soldadura forta i calefacció per flama en construcció, drassanes i manteniment de camp. Els petits generadors de carbur encara subministren acetilè on no hi ha gas embotellat disponible.

Ús 2: matèria primera química per a la química C2

L'acetilè és un element bàsic per a molts productes químics: monòmer de clorur de vinil per a PVC, acetat de vinil, acrilonitril, negre d'acetilè i 1,4-butandiol. Tot i que l'etilè ha substituït l'acetilè a gran part del món petroquímic, les regions amb abundants carburs i electricitat, sobretot parts de la Xina, continuen utilitzant la ruta del carbur de calci-acetilè per al PVC i productes relacionats.

Ús 3: Desulfuració i desoxidació en l'acer

El carbur de calci s'injecta al metall calent i a l'acer fos com a desulfurant: el calci es combina amb el sofre per formar sulfur de calci, que flota a l'escòria. També serveix com a desoxidant i font de calor en la metal·lúrgia del cullerot. La desulfuració a base de carbur-és una ruta estàndard per a la producció de graus d'acer de baix-sofre utilitzats en canonades, plaques i forja.

Ús 4: Producció de Cianamida de Calci

L'escalfament del carbur de calci en nitrogen a uns 1.000 -1100 graus forma la cianamida de calci (CaCN2), un fertilitzant nitrogenat d'alliberació lenta i un precursor de la melamina, la diciandiamida i altres productes químics nitrogenats. El procés, conegut com a procés de nitruració o cianamida, converteix el carbur en un producte agrícola i químic d'alt valor.

Ús 5: Agricultura i aplicacions heretades

L'acetilè alliberat del carbur imita l'hormona vegetal etilè i s'utilitza en algunes regions per madurar fruites com els mànecs i els plàtans després de la collita. Les làmpades de carbur van alimentar els primers miners, les expedicions d'espeleologia i els primers automòbils abans de la il·luminació elèctrica. Aquests usos són més reduïts avui dia i les aplicacions de contacte-aliments estan regulades: molts països restringeixen o prohibeixen la maduració del carbur a causa de possibles impureses d'arsènic i fòsfor, de manera que es requereix carbur-alimentari o gas d'etilè quan ho permet.

Qualitat i qualificacions

Grau	Rendiment de gas	Contingut de CaC2
Grau 285	285 L/kg min	Al voltant del 90%
Grau 295	295 L/kg min	Al voltant del 94%
Grau 305	305 L/kg min	Al voltant del 96%

PMF

1. Quant d'acetilè produeix un quilogram de carbur?

Un grau de 295 L/kg produeix almenys 295 litres d'acetilè en condicions estàndard. El CaC2 pur té un rendiment teòric d'uns 372 L/kg, i la diferència reflecteix l'òxid de calci i les impureses del carbur comercial.

2. Com s'utilitza el carbur de calci per desulfurar l'acer?

El carbur s'injecta com a pols en metall calent o acer amb un gas portador. El calci reacciona amb el sofre per formar sulfur de calci, que informa a l'escòria. La pràctica d'injecció, la temperatura i l'agitació determinen el nivell final de sofre.

3. És perillós manipular el carbur de calci?

Reacciona amb l'aigua i l'aire humit, alliberant acetilè inflamable i potencialment explosiu. Emmagatzemeu en recipients hermètics i a prova d'humitat-en zones seques, allunyeu-vos de fonts d'ignició i seguiu la fitxa de dades de seguretat. Mai s'ha d'utilitzar aigua en focs de carbur.

4. Quin grau de carbur he de comprar?

Coincideix el grau amb l'aplicació: la soldadura estàndard i la il·luminació utilitzen graus de 285-295 L/kg; Els processos químics que necessiten acetilè pur prefereixen 295-305 L/kg amb baix contingut en sofre i fòsfor. Confirmeu el rang de mida que s'adapta al vostre generador o equip de dosificació.

5. Encara es fa servir el carbur per a la maduració de la fruita?

En algunes regions, sí, però molts països ho regulen o prohibeixen a causa dels riscos d'impureses. Quan es permet, s'utilitza carbur de grau alimentari-o aplicació d'etilè controlada. Comproveu la normativa local abans d'utilitzar el carbur en qualsevol aplicació alimentària.